元至正二十四年春正月，鄱阳湖之战大破陈友谅六十万大军，陈友谅中箭而死，其子陈理与张定边率残部退守武昌，伪汉势力大损。然陈理退守武昌，尽有湖广之地，拥兵尚数十万，战船数千，势力尚厚，必复来攻。元璋乃召诸将贤能，共议东征之策。
刘基对曰：“陈友谅已死，其子陈理退守武昌，伪汉势力大损，然其尽有湖广之地，拥兵尚数十万，战船数千，势力尚厚。今我军新胜，士气旺盛，粮草充足，将士用命，贤能尽心，当乘胜东征，攻取武昌，灭伪汉，然后再图东征张士诚，北伐中原，统一天下。然武昌城池坚固，陈理、张定边坚守，不可轻进，当先取武昌外围州县，孤立武昌，然后再图攻取武昌。”
元璋然其言，乃定下乘胜东征、先取武昌外围州县、孤立武昌、然后攻取武昌之大计。元璋乃下令，大集战船，操练水师，准备东征。又令徐达为先锋，常遇春为副先锋，廖永安、俞通海率水师，李善长、陶安掌书记，随军出征。马氏居应天，为元璋维系后方，安抚家室。
元璋又遣使至平江，见张士诚，晓以利害，劝其勿与陈理结盟，勿出兵攻应天。张士诚性持重，本欲观元璋与陈理交战结果，再作计较，乃应允，按兵不动，未出兵攻应天。元璋闻张士诚按兵不动，心中稍安，乃专力东征伪汉。
时维孟春，天气渐暖，草木萌动。元璋率大军二十万，战船数千，自应天出发，溯江西上，东征伪汉。元璋亲乘龙骧巨舰，统率中军，徐达、常遇春率左右翼，廖永安、俞通海率水师，浩浩荡荡，溯江西上。战船连绵数十里，旌旗蔽空，金鼓震天，声势浩大，江南震动。
元璋率大军，溯江西上，先取黄州、蕲州、江州、安庆等地，扩大战果。黄州、蕲州、江州、安庆守将，闻元璋率大军东征，皆望风而降，或弃城而逃。元璋大军，不血刃而下黄州、蕲州、江州、安庆等地，军威大振。元璋乃令有司，置官治理，安抚百姓，减免赋税，凡新附之地，皆减免赋税三年，以休养生息。又令有司，劝农桑，兴水利，修道路，建学校，以安百姓。湖广、江西百姓，闻元璋仁德，皆感其恩，纷纷归附，元璋势力大增。
元璋既下黄州、蕲州、江州、安庆等地，乃率大军，直趋武昌。武昌，伪汉都城也，在长江南岸，城池高阔，人烟稠密，粮草充足，乃湖广重镇。陈理闻元璋率大军东征，下黄州、蕲州、江州、安庆等地，直趋武昌，乃大惊，急召张定边等诸将，共议抵御之策。
张定边对曰：“陛下，元璋率大军二十万，东征伪汉，下黄州、蕲州、江州、安庆等地，直趋武昌，其势甚急。然武昌城池坚固，粮草充足，将士用命，可与之一战。今当坚守城池，奋勇抵御，待元璋粮尽，然后出城反击，可大破之。诸卿当尽心竭力，共守武昌。”诸将皆曰：“唯将军之命是从。”
陈理乃令张定边为统帅，率大军数十万，坚守武昌。又令城中百姓，协助守城，搬运石块箭矢，修缮城池，加固城防。部署既定，诸将各率所部，分守各门，日夜戒备，以待元璋来攻。
元璋率大军，至武昌城外，先不急于攻城，乃扎营城外，观察形势，筹划攻取之策。武昌城池坚固，守军数十万，张定边骁勇善战，若强攻，必多死伤。元璋乃谋以计破之。先令廖永安、俞通海率水师，控制长江江面，切断武昌粮道。然后水陆并进，围攻武昌，可一战而下。
廖永安、俞通海率水师，控制长江江面，切断武昌粮道。武昌粮道被断，城中粮草渐尽，百姓饥困，军心涣散。元璋乃令大军，四面围攻武昌，日夜攻城，箭矢如雨，石块如雹。义军奋勇冲杀，架云梯，攀城墙，与守军激战。然武昌城池坚固，守军数十万，张定边又骁勇善战，指挥有方，义军死伤惨重，不能破城。
元璋见攻城不下，乃召诸将议事，筹划破城之策。刘基对曰：“武昌城池坚固，守军数十万，张定边骁勇善战，若强攻，必多死伤。然武昌粮道已被我军切断，城中粮草不继，军心必散。我军当久围之，不与浪战，待其粮尽，然后攻城，可一战而下。”陶安亦曰：“陈理年幼，张定边虽勇，然伪汉失政，民心已离。武昌城中百姓，苦伪汉久矣，必不愿为伪汉死守。我军当遣人入城，招降陈理，晓以利害。若陈理愿降，可不血刃而下武昌。若其不降，城中将士必生变，我军可乘乱攻城。”
元璋然其言，乃遣人入城，招降陈理。使者入城，见陈理，致元璋书，书曰：“元璋不才，奉天命，顺人心，举义兵，除暴安民。今率大军二十万，东征伪汉，兵临武昌。陈友谅弑主称帝，名不正言不顺，将士离心，百姓不附，鄱阳湖之战，中箭而死，其亡可待。足下年幼，何必为伪汉效死？若足下愿归降，元璋必厚待足下，封足下为侯，足下之部众，皆得保全，共享富贵。若执意不降，义军攻破城池，足下身家性命，亦不能保。望足下三思。”
陈理得书，沉吟良久，乃召张定边等诸将，共议归降之事。张定边对曰：“陛下，元璋遣使招降，乃缓兵之计也。其据应天，城池坚固，粮草充足，将士用命，贤能尽心，非易与也。然我军守武昌，城池坚固，粮草尚足，将士用命，可与之一战。若归降，则伪汉亡矣，陛下亦为阶下囚，不可为也。当坚守城池，奋勇抵御，待元璋粮尽，然后出城反击，可大破之。”
陈理闻张定边之言，沉吟良久，乃曰：“卿言是也。然城中粮草渐尽，百姓饥困，军心涣散，恐难久守。”张定边对曰：“陛下，城中粮草尚足支撑数月，元璋大军远来，粮草不继，必不能久围。待其粮尽，然后出城反击，可大破之。陛下勿忧。”陈理乃应允，坚守武昌，拒不归降。
元璋闻陈理拒降，乃令大军，久围武昌，不与浪战，待其粮尽，然后攻城。围城日久，城中粮草渐尽，百姓饥困，军心涣散。张定边虽骁勇善战，然城中粮草不继，百姓怨声载道，守军亦多有怨心。张定边乃令城中，搜括百姓粮草，以充军用。百姓本已饥困，又被搜括粮草，皆怨声载道，对伪汉恨之入骨。
城中有将士，暗通义军，欲为内应。有将士，夜缒城而出，至义军营中，告以城中虚实，谓城中粮草将尽，百姓怨声载道，守军亦多有怨心，若义军攻城，将士愿为内应，开城门迎义军。元璋闻之，大喜，乃厚待将士，约以攻城之日，将士为内应，开城门迎义军。
元璋乃召诸将议事，筹划攻城。令徐达率左翼，攻武昌北门；令常遇春率右翼，攻武昌南门；令廖永安、俞通海率水师，攻武昌东门水门；元璋自率中军，坐镇指挥，策应各门。约以三更时分，四面同时攻城，城中将士为内应，开城门迎义军。
部署既定，诸将率大军，静待三更。三更时分，元璋一声令下，诸将率大军，四面同时攻城，喊杀震天。义军奋勇冲杀，架云梯，攀城墙，与守军激战。城中将士，闻义军攻城，乃群起作乱，攻杀守军，开城门迎义军。
守军见将士作乱，城门已开，义军涌入城中，皆惊慌失措，抵挡不住，阵脚大乱。张定边闻变，急率亲兵迎战，然部众已乱，指挥不灵。义军奋勇冲杀，所向披靡。守军死伤惨重，降者数万。张定边见大势已去，乃率残部，与义军巷战，奋勇冲杀，然寡不敌众，乃率数百亲信，突围而走，遁入山中为僧，后不知所终。
陈理闻变，急率亲兵，欲突围而走，然义军已涌入城中，四面围攻，陈理抵挡不住，乃率残部，退守宫中。元璋闻陈理退守宫中，乃令大军，围攻宫中，又遣人入城，招降陈理。使者入宫，见陈理，致元璋书，书曰：“元璋不才，奉天命，顺人心，举义兵，除暴安民。今率大军二十万，东征伪汉，已破武昌。足下年幼，何必为伪汉效死？若足下愿归降，元璋必厚待足下，封足下为侯，足下之部众，皆得保全，共享富贵。若执意不降，义军攻破宫中，足下身家性命，亦不能保。望足下三思。”
陈理得书，沉吟良久，乃召左右，共议归降之事。左右皆曰：“陛下，大势已去，武昌已破，张定边遁走，宫中守军寡不敌众，不可再战。当归降元璋，以保全性命，共享富贵。”陈理闻左右之言，沉吟良久，乃曰：“卿言是也。大势已去，不可再战。当归降元璋，以保全性命。”乃率左右，开宫门，肉袒出降。
元璋闻陈理出降，乃亲出迎，执其手，慰谕再三，谓曰：“足下年幼，为陈友谅所误，今归降，元璋必厚待足下，封足下为侯，共享富贵。”陈理感元璋不杀之恩，乃叩头谢恩。元璋乃令军中，不得妄入宫中，不得妄掠民间，不得妄杀百姓，违者军法从事。有士卒违令，妄掠民间，元璋闻之，立斩以徇，军中肃然，不敢再犯。
元璋既下武昌，乃封陈理为归德侯，赐第于应天，厚待之。又令有司，置官治理武昌，安抚百姓，减免赋税，凡新附之地，皆减免赋税三年，以休养生息。又令有司，劝农桑，兴水利，修道路，建学校，以安百姓。湖广百姓，闻元璋仁德，皆感其恩，纷纷归附，元璋势力大增。
伪汉既亡，元璋尽有湖广、江西之地，拥兵数十万，战船数千，势力大增，已具备东征张士诚、北伐中原、统一天下之实力。元璋乃令大军，休整三日，犒赏将士，安抚降卒，又令军中，不得妄杀降卒，愿从军者编入行伍，不愿从军者给以路费遣归乡里。降卒皆感其恩，多愿从军，元璋增兵数万。
元璋又下令，抚恤阵亡将士家属，优待伤残将士。又令有司，将武昌之战，载入史册，以昭后世。元璋谓诸将贤能曰：“陈友谅据湖广、江西，拥兵六十万，战船数千，其势甚大，然其弑主称帝，名不正言不顺，将士离心，百姓不附，故败。今伪汉已亡，陈理归降，湖广、江西之地，尽为我有。然后再图东征张士诚，北伐中原，统一天下。
